自保持型電磁閥的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電磁閥(自保持型電磁閥)，該電磁閥在向電磁線(xiàn)圈通電并切換開(kāi)閉狀態(tài)后，即使停止通電也能夠保持切換后的開(kāi)閉狀態(tài)。
【背景技術(shù)】
[0002]自保持型電磁閥雖然需要在開(kāi)閥狀態(tài)/閉閥狀態(tài)的切換時(shí)向電磁線(xiàn)圈通電，但是具有切換結(jié)束后即便不使電流繼續(xù)流動(dòng)也能夠保持電磁閥的狀態(tài)的這樣的優(yōu)異特性。因此，能夠抑制電力消耗，尤其廣泛用作使用電池進(jìn)行動(dòng)作的電磁閥。
[0003]該自保持型電磁閥基于如下原理進(jìn)行動(dòng)作。首先，當(dāng)向電磁線(xiàn)圈通電時(shí)，被閉閥彈簧施力的可動(dòng)鐵心被拉入電磁線(xiàn)圈，設(shè)于可動(dòng)鐵心的端部的閥芯離開(kāi)閥座，電磁閥開(kāi)閥。并且，此時(shí)，可動(dòng)鐵心的相反一側(cè)的端部與設(shè)置在電磁線(xiàn)圈的中心軸上的固定鐵心接觸，借助固定鐵心被永磁鐵磁力吸附。因此，之后即使停止向電磁線(xiàn)圈通電，也能夠保持可動(dòng)鐵心被拉入到電磁線(xiàn)圈的狀態(tài)(開(kāi)閥狀態(tài))。
[0004]另一方面，在保持開(kāi)閥狀態(tài)的狀態(tài)下，使與上述開(kāi)閥時(shí)的方向相反的方向的電流向電磁線(xiàn)圈通電時(shí)，電磁線(xiàn)圈產(chǎn)生抵消永磁鐵磁力的方向的磁力。因此，永磁鐵磁力吸附可動(dòng)鐵心的力減弱，與固定鐵心接觸的可動(dòng)鐵心的端部借助閉閥彈簧的作用力而被分開(kāi)，設(shè)置于可動(dòng)鐵心的另一端側(cè)的閥芯被按壓于閥座，電磁閥閉閥。之后，即使停止電磁線(xiàn)圈的通電，也保持著借助閉閥彈簧的作用力閥芯被按壓于閥座的狀態(tài)(閉閥狀態(tài))。
[0005]在自保持型電磁閥基于以上原理進(jìn)行動(dòng)作的關(guān)系方面，若在閉閥時(shí)電磁線(xiàn)圈所產(chǎn)生的磁力過(guò)大，則電磁線(xiàn)圈會(huì)想要利用抵消永磁鐵的磁力后的剩余的磁力拉近可動(dòng)鐵心。并且，若該剩余的磁力高于閉閥彈簧的作用力，則隨即會(huì)形成可動(dòng)鐵心的端部因電磁線(xiàn)圈的磁力而保持磁力吸附于固定鐵心的狀態(tài)，從而變得無(wú)法使電磁閥閉閥。因此，提出了將閉閥時(shí)施加于電磁線(xiàn)圈的驅(qū)動(dòng)電壓設(shè)定為規(guī)定的上限電壓值以下、以使得在電磁線(xiàn)圈中流動(dòng)的線(xiàn)圈電流不超過(guò)能夠使電磁閥閉閥的電流值的范圍的自保持型電磁閥(專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。
[0006]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2009 - 63060號(hào)公報(bào)
[0007]但是，對(duì)于以上提出的自保持型電磁閥，在閉閥時(shí)施加于電磁線(xiàn)圈的驅(qū)動(dòng)電壓設(shè)定為較低的關(guān)系方面，存在如下問(wèn)題:若電池繼續(xù)消耗，則驅(qū)動(dòng)電壓的電壓值降低，抵消永磁鐵磁力的磁力減小，難以使電磁閥閉閥。

【發(fā)明內(nèi)容】

_8] 發(fā)明要解決的問(wèn)題
[0009]本發(fā)明是為了應(yīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述課題而完成的，其目的在于提供無(wú)論電池是否消耗都能夠閉閥的自保持型電磁閥。
[0010]用于解決問(wèn)題的方案
[0011]為了解決上述的課題，本發(fā)明的自保持型電磁閥采用如下結(jié)構(gòu)。艮P，
[0012]一種自保持型電磁閥，其具有:可動(dòng)鐵心，使流路開(kāi)閉的閥芯形成于該可動(dòng)鐵心的一端側(cè)，且該可動(dòng)鐵心設(shè)為能夠在軸向上移動(dòng)；閉閥彈簧，其用于沿該閥芯關(guān)閉該流路的方向?qū)ι鲜隹蓜?dòng)鐵心施力；電磁線(xiàn)圈，其用于沿該閥芯打開(kāi)該流路的方向拉入上述可動(dòng)鐵心；永磁鐵，其用于保持利用該電磁線(xiàn)圈拉入的上述可動(dòng)鐵心；電壓施加部，其用于對(duì)上述電磁線(xiàn)圈施加驅(qū)動(dòng)電壓；以及電壓檢測(cè)部，其用于檢測(cè)被供給至該電壓施加部的電源電壓，
[0013]其特征在于，
[0014]上述電壓施加部在上述電源電壓沒(méi)有降低的狀態(tài)下，在關(guān)閉上述流路時(shí)施加多次上述驅(qū)動(dòng)電壓，當(dāng)該電源電壓降低時(shí)，上述電壓施加部減少該驅(qū)動(dòng)電壓的施加次數(shù)并且延長(zhǎng)每一次的施加時(shí)間。
[0015]在電源電壓沒(méi)有降低(電池沒(méi)有消耗)的狀態(tài)下，施加于電磁線(xiàn)圈的驅(qū)動(dòng)電壓也沒(méi)有降低，因此在電磁線(xiàn)圈中流動(dòng)的線(xiàn)圈電流因驅(qū)動(dòng)電壓的施加而急劇增加，若繼續(xù)施加驅(qū)動(dòng)電壓，則最終在某一初始電流值變?yōu)楹愣?。?dāng)該初始電流值超過(guò)能夠使電磁閥閉閥的電流值的范圍(可閉閥范圍)時(shí)，有助于電磁閥的閉閥的是剛施加驅(qū)動(dòng)電壓之后通過(guò)可閉閥范圍的小部分。因此，在電源電壓沒(méi)有降低的情況下，與長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)施加驅(qū)動(dòng)電壓相比，若分成多次反復(fù)施加，能夠增加電磁閥的閉閥的機(jī)會(huì)，因此能夠使電磁閥可靠地閉閥。另夕卜，通過(guò)縮短驅(qū)動(dòng)電壓的每一次的施加時(shí)間，不會(huì)浪費(fèi)超過(guò)可閉閥范圍且無(wú)助于電磁閥的閉閥的線(xiàn)圈電流，能夠抑制電池的消耗。另一方面，在電源電壓已降低(電池已消耗)的狀態(tài)下，與電源電壓沒(méi)有降低時(shí)相比，施加于電磁線(xiàn)圈的驅(qū)動(dòng)電壓的電壓值降低，伴隨于此，線(xiàn)圈電流的電流值變低，并且線(xiàn)圈電流的增加的趨勢(shì)(立6上力5 ” )變平緩。此時(shí)，若減少驅(qū)動(dòng)電壓的施加次數(shù)并且延長(zhǎng)每一次的施加時(shí)間，能夠使線(xiàn)圈電流在可閉閥范圍增加并延長(zhǎng)線(xiàn)圈電流位于可閉閥范圍內(nèi)的期間。其結(jié)果，即使在電池正在消耗的情況下也能夠使電磁閥可靠地閉閥。
[0016]在上述的本發(fā)明的自保持型電磁閥中，也可以是，上述電壓施加部在電源電壓超過(guò)規(guī)定的閾值的情況下，將驅(qū)動(dòng)電壓控制為第1施加電壓值，當(dāng)電源電壓為閾值以下時(shí)，上述電壓施加部將驅(qū)動(dòng)電壓控制為比第1施加電壓值低的第2施加電壓值。
[0017]在該自保持型電磁閥中，并非控制驅(qū)動(dòng)電壓的電壓值，假定伴隨著電池的消耗而降低的驅(qū)動(dòng)電壓的電壓值，在針對(duì)該假定電壓值設(shè)定每一次的施加時(shí)間時(shí)，實(shí)際的驅(qū)動(dòng)電壓有時(shí)比假定電壓值高，因此，在該情況下，會(huì)使超過(guò)可閉閥范圍(無(wú)助于電磁閥的閉閥)的線(xiàn)圈電流流動(dòng)。另外，在實(shí)際的驅(qū)動(dòng)電壓比假定電壓值低的情況下，要使線(xiàn)圈電流在可閉閥范圍內(nèi)增加，但施加時(shí)間不足，因此電磁閥的閉閥能力降低。與此相對(duì)，若如上述那樣控制驅(qū)動(dòng)電壓的電壓值，則在電池已消耗(電源電壓降低到閾值以下)時(shí)，施加于電磁線(xiàn)圈的實(shí)際的驅(qū)動(dòng)電壓確定為第2施加電壓值( <第1施加電壓值)，因此，通過(guò)針對(duì)該第2施加電壓值適當(dāng)?shù)卦O(shè)定每一次的施加時(shí)間，能夠使線(xiàn)圈電流在可閉閥范圍增加并維持電磁閥的閉閥能力，并且能夠避免浪費(fèi)超過(guò)可閉閥范圍的線(xiàn)圈電流從而抑制電池的消耗。
[0018]另外，在上述的本發(fā)明的自保持型電磁閥中，也可以將驅(qū)動(dòng)電壓控制為隨著電源電壓降低而施加于電磁線(xiàn)圈的驅(qū)動(dòng)電壓的電壓值變低。
[0019]若如此細(xì)微地控制驅(qū)動(dòng)電壓的電壓值，則能夠針對(duì)該電壓值適當(dāng)?shù)卦O(shè)定每一次的施加時(shí)間，因此能夠維持開(kāi)閥能力，同時(shí)能夠提高抑制電池的消耗的效果。
[0020]另外，在這樣的本發(fā)明的自保持型電磁閥中，也可以是，在電源電壓沒(méi)有降低的狀態(tài)和電源電壓已降低的狀態(tài)下施加相同電能的驅(qū)動(dòng)電壓。[0021 ] 在電源電壓已降低的狀態(tài)下，施加能夠在電池消耗而難以進(jìn)行電磁閥的閉閥的狀況下，使電磁閥可靠地閉閥的規(guī)定電能的驅(qū)動(dòng)電壓。與此相對(duì)，在電源電壓沒(méi)有降低的狀態(tài)下，電池沒(méi)有消耗，可以認(rèn)為電磁閥容易閉閥，因此，若預(yù)先配合電源電壓降低后的狀態(tài)確保電能，則不存在使電磁閥閉閥的電能不足的情況，能夠可靠地閉閥。另外，由于不會(huì)在電池沒(méi)有消耗(電力充足)的狀態(tài)下過(guò)度消耗電力，因此能夠抑制電池的消耗。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是對(duì)本實(shí)施例的鎖定閥(9 〃 ^■弁)100的內(nèi)部構(gòu)造以及動(dòng)作原理進(jìn)行說(shuō)明的說(shuō)明圖。
[0023]圖2是示出在開(kāi)閥狀態(tài)的鎖定閥100中使在電磁線(xiàn)圈102中流動(dòng)的線(xiàn)圈電流增加時(shí)，作用于可動(dòng)鐵心104的磁吸附力變化的狀態(tài)的說(shuō)明圖。
[0024]圖3是使鎖定閥100閉閥時(shí)電壓施加部114執(zhí)行的閉閥驅(qū)動(dòng)電壓控制處理的流程圖。
[0025]圖4是示出以第1施加模式施加的驅(qū)動(dòng)電壓和施加驅(qū)動(dòng)電壓后在電磁線(xiàn)圈102中流動(dòng)的線(xiàn)圈電流的說(shuō)明圖。
[0026]圖5是示出以第2施加模式施加的驅(qū)動(dòng)電壓和施加驅(qū)動(dòng)電壓后在電磁線(xiàn)圈102中流動(dòng)的線(xiàn)圈電流的說(shuō)明圖。
[0027]圖6是示出以第3施加模式施加的驅(qū)動(dòng)電壓和施加驅(qū)動(dòng)電壓后在電磁線(xiàn)圈102中流動(dòng)的線(xiàn)圈電流的說(shuō)明圖。
[0028]圖7是變形例的電壓施加部114所執(zhí)行的電壓值設(shè)定處理的流程圖。
[0029]圖8是示出在變形例的鎖定閥100中以第2施加模式施加的驅(qū)動(dòng)電壓的說(shuō)明圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]圖1是示出本實(shí)施例的自保持型電磁閥(以下稱(chēng)作鎖定閥)100的內(nèi)部構(gòu)造以及動(dòng)作原理的說(shuō)明圖。在圖1(a)中示出閉閥狀態(tài)的鎖定閥100的剖視圖，在圖1(b)中示出開(kāi)閥狀態(tài)的鎖定閥100的剖視圖。首先，參照?qǐng)D1(a)對(duì)鎖定閥100的大致的內(nèi)部構(gòu)造進(jìn)行說(shuō)明。
[0031]如圖1(a)所示，鎖定閥100具有:電磁線(xiàn)圈102，其通過(guò)卷繞電線(xiàn)而形成為中空的大致圓柱形狀；可動(dòng)鐵心104，其以能夠滑動(dòng)的狀態(tài)插入到電磁線(xiàn)圈102的中心軸內(nèi)；固定鐵心106，其在電磁線(xiàn)圈102的中心軸內(nèi)固定于比可動(dòng)鐵心104靠上方的位置；圓板形狀的永磁鐵108，其設(shè)置為與固定鐵心106的上端接觸；閥芯110，其安裝在可動(dòng)鐵心104的下端；閉閥彈簧112，其沿從電磁線(xiàn)圈102的中心軸內(nèi)拉出可動(dòng)鐵心104的方向施力；以及電壓施加部114，其向電磁線(xiàn)圈102施加電壓。在電壓施加部114連接有作為電源的電池118，并且在電壓施加部114中內(nèi)置有用于檢測(cè)被連接的該電池118的電壓(電源電壓)的電壓檢測(cè)部116。另外，在與閥芯110相對(duì)的位置設(shè)有流路200的開(kāi)口部202，在圖1(a)所示的鎖定閥100的閉閥